Genetic Diversity Analysis of 28 Cacao Collections (Theobroma cacao L.) Based on SSR Markers
No Thumbnail Available
Date
2017-03-30
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan
Abstract
Description
Analysis of genetic diversity of cacao germplasm collections using molecular markers has an important role in the assembly of new superior clones. The availability of commercial and superior local clones could increase the success of new superior clones’ assembly. Hence, the genetic diversity analysis of these materials needs to be done. The study was aimed to analyze genetic diversity of 28 cacao collections based on SSR markers that would be useful for selection of parental lines. The research was conducted in the Integrated Laboratory, Indonesian Industrial and Beverage Crops Research Institute, Sukabumi, and Plant Molecular Biology laboratory, Bogor Agricultural University, from November 2015 to May 2016. Analysis of genetic diversity was conducted using 28 cacao clones (13 superior local clones and 15 commercial clones). DNA was extraction using CTAB method, which then amplified by PCR technique using 20 SSR primers. The result showed that all SSR markers used in this study were polymorphic with an average value of PIC was high (57%). Phylogenetic tree constructed using DARwin program version 6.05 is divided into 3 major groups, which placed commercial and superior local clones together in each group. Superior local clones observed herein might have close relationships with commercial clones that have long been cultivated in Indonesia. Furthermore, some cacao clones could potentially be parental lines because they had high genetic distance. The results showed that SSR markers are powerful tools to determine potential parental lines, which is expected to increase the chances of heterosis in their progenies.
Analisis keragaman genetik koleksi plasma nutfah kakao menggunakan marka molekuler mempunyai peranan penting dalam program perakitan klon unggul baru. Ketersediaan klon komersial dan klon unggul lokal meningkatkan peluang keberhasilan perakitan klon unggul baru sehingga analisis keragaman genetik materi tersebut perlu dilakukan. Tujuan penelitian adalah menganalisis keragaman genetik 28 nomor koleksi kakao berdasarkan marka SSR yang berguna dalam pemilihan tetua persilangan. Penelitian dilakukan di Laboratorium Terpadu Balai Penelitian Tanaman Industri dan Penyegar (Balittri), Sukabumi, dan Laboratorium Biologi Molekuler Tanaman (PMB), Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, mulai bulan November 2015 sampai Mei 2016. Analisis keragaman genetik dilakukan pada 28 klon kakao yang terdiri dari 13 klon unggul lokal dan 15 klon komersial. Ekstraksi DNA dilakukan dengan menggunakan prosedur berbasis CTAB (cetyltrimethylammonium bromide). Selanjutnya, DNA diamplifikasi dengan teknik PCR (polymerase chain reaction) menggunakan 20 pasang primer SSR (simple sequence repeats). Hasil penelitian menunjukkan semua marka SSR yang digunakan bersifat polimorfik dengan rata-rata nilai PIC (polymorphism information content) cukup tinggi, yaitu 57%. Pohon filogenetik yang dianalisis menggunakan program DARwin (Dissimilarity Analysis and Representation for Windows) versi 6.05 terbagi menjadi 3 kelompok besar yang menempatkan klon unggul lokal dan klon komersial bersama-sama dalam tiap-tiap kelompok. Klon unggul lokal diduga mempunyai asal usul yang dekat dengan klon komersial yang sudah dibudidayakan di Indonesia. Selain itu,beberapa klon kakao berpotensi menjadi tetua persilangan karena mempunyai jarak genetik cukup jauh. Hasil penelitian menunjukkan bahwa marka SSR merupakan alat bantu cukup potensial untuk menentukan tetua persilangan yang diharapkan dapat meningkatkan peluang heterosis pada keturunannya.
Analisis keragaman genetik koleksi plasma nutfah kakao menggunakan marka molekuler mempunyai peranan penting dalam program perakitan klon unggul baru. Ketersediaan klon komersial dan klon unggul lokal meningkatkan peluang keberhasilan perakitan klon unggul baru sehingga analisis keragaman genetik materi tersebut perlu dilakukan. Tujuan penelitian adalah menganalisis keragaman genetik 28 nomor koleksi kakao berdasarkan marka SSR yang berguna dalam pemilihan tetua persilangan. Penelitian dilakukan di Laboratorium Terpadu Balai Penelitian Tanaman Industri dan Penyegar (Balittri), Sukabumi, dan Laboratorium Biologi Molekuler Tanaman (PMB), Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, mulai bulan November 2015 sampai Mei 2016. Analisis keragaman genetik dilakukan pada 28 klon kakao yang terdiri dari 13 klon unggul lokal dan 15 klon komersial. Ekstraksi DNA dilakukan dengan menggunakan prosedur berbasis CTAB (cetyltrimethylammonium bromide). Selanjutnya, DNA diamplifikasi dengan teknik PCR (polymerase chain reaction) menggunakan 20 pasang primer SSR (simple sequence repeats). Hasil penelitian menunjukkan semua marka SSR yang digunakan bersifat polimorfik dengan rata-rata nilai PIC (polymorphism information content) cukup tinggi, yaitu 57%. Pohon filogenetik yang dianalisis menggunakan program DARwin (Dissimilarity Analysis and Representation for Windows) versi 6.05 terbagi menjadi 3 kelompok besar yang menempatkan klon unggul lokal dan klon komersial bersama-sama dalam tiap-tiap kelompok. Klon unggul lokal diduga mempunyai asal usul yang dekat dengan klon komersial yang sudah dibudidayakan di Indonesia. Selain itu,beberapa klon kakao berpotensi menjadi tetua persilangan karena mempunyai jarak genetik cukup jauh. Hasil penelitian menunjukkan bahwa marka SSR merupakan alat bantu cukup potensial untuk menentukan tetua persilangan yang diharapkan dapat meningkatkan peluang heterosis pada keturunannya.